Asam Sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4 ,merupakan asam mineral yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua kepekatan.Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan,termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia dan proses pembuatan. Iadigunakansecarameluassebagaibahankimiapengilangan. Kegunaan utama termasuk produksi baja, memproses bijih mineral, sintesis kimia.Di atmosfer, zat ini termasuk salah satu bahan kimia yang menyebabkan hujan asam.Memang tidak mudah membayangkan bahwa bahankimia yang sangat aktif, seperti asam sulfat, juga merupakan bahan kimia yang paling banyak dipakai dan merupakan produk teknik yang penting.Zat ini digunakan sebagai bahan untuk pembuatan garam garam sulfat dan untuk sulfonasi, tetapi lebih sering dipakai karena merupakan asam anorganik yang agak kuat dan agak murah.Bahan ini dipakai dalam berbagai industri, tetapi jarang muncul dalam produk akhir.Asam sulfat dipakai dalam pembuatan pupuk, plat timah, pengolahan minyak, dan dalam pewarna tekstil.

Sejarah Perkembangan Industri Asam SulfatAsam sulfat dipercayai pertama kali ditemukan diIranolehAl-Razipadaabad ke-9. Asal usul Pengenalan asam sulfat kurang jelas, tetapi zat ini sudah disebut sebut sejak abad kesepuluh. Pembuatannya melalui pembakaran belerang dengan saltpeter, pertama kali dijelaskan oleh Valentinus pada abad kelima belas. Pada tahun 1746, Roebuck dari Birmingham ( Inggris ) memperkenalkan proses kamar timbal. Proses yang menarik ini, namun sekarang sudah kuno, diuraikan secara rinci di dalam edisi ketiga buku ini dan dalam buku buku lainnya.Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 1831 oleh Phillips, seorang inggris, yang patennya mencakup aspek aspek penting dari proses kontak yang modern, yaitu dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis, kemudian diikuti oleh absorpsi sulfur trioksida di dalam asam sulfat 98,5 % sampai 99 %.

Manfaat atau Kegunaan Asam SulfatPembuatan Pupuk , pada waktu superfosfat merupakan pupuk fosfat yang utama, pabrik asam proses kamar dan pabrik superfosfat biasanya dibangun dan dioperasikan pada lokasi yang sama. Biasanya kedua pabrik ini merupakan pabrik pabrik kecil yang dibangun didekat daerah pertanian .Sekarang orang lebih banyak menggunakan pupuk dengan konsentrasi tinggi agar biaya transportasi dan pemakaiannya menjadi lebih rendah. Pabrik tripel superfosfat lebih padat modal dari pada pabrik superfosfat biasa. Pabri ini dibangun dalam skala lebih besar, dan sebagaimana halnya dengan superfosfat terdahulu, dioperasikan pada lokasi yang sama dengan pabrik kontak. Asam yang dihasilkan mempunyai konsentrasi 93,2 % H2SO4dan dapat disimpan dengan aman didalam tangki baja. Asam ini diencerkan dalam fasilitas produksi fosfat bilamana diperlukan. Asam sulfat yang dibuat dalam pabrik asam kamar, tersedia dalam beberapa kualitas, masing masing mempunyai tujuan penggunaan tertentu. Kualitas 53 sampai 56Be digunakan untuk pembuatan superfosfat , asam ini dibuat dalam pabrik asam kamar tanpa memerlukan operasi pemekatan yang mahal. Kualitas 60Be dipakai dalam pembuatan sulfat sulfat ammonia, tembaga (batu biru , bluestone), alumuniaum (alum), magnesium (garam Epsom), seng, besi (koperas), dan sebagainya serta asam asam organik, seperti asam sitrat, oksalat, asetat, tartrat.

PEMBUATAN ASAM SULFAT1.Macam macam proses pembuatan Asam SulfatPada waktu masalahnya hanya membuat H2SO4pada konsentrasi sedang dari SO2yang dibangkitkan melalui pembakaran pirit dan pada waktu energi masih murah, pabrik H2SO4relatif sederhana. Tetapi setelah harga energi meningkat tinggi sekali, energi yang banyak yang dihasilkan dari oksidasi belerang dan sulfur dioksida menjadi suatu komoditi yang amat berharga. Pabrik pabrik melakukan berbagai modifikasi besar agar dapat memanfaatkan energi ini untuk membangkitkan uap bertekanan tinggi guna pembangkitan tenaga listrik . Dengan demikian, energi dapat dipulihkan sebanyak banyaknya, sedang energi yang digunakan dalam proses dibuat seminimum mungkin. Gabungan antara pabrik kimia dan system pembangkitan listrik (atau uap) disebut Kogenerasi. Oleh karena itu, pabrik asam sulfat modern merupakan suatu system pembangkit tenaga listrik. Fungsi kedua ini tentu saja membuat system operasi pabrik tersebut menjadi lebih rumit, tetapi biaya produksi asam sulfat menjadi lebih murah atau rendah. Pabrik pabrik juga dibuat jauh lebih besar agar dapat memanfaatkan ekonomi skala besar.

Pembuatan dengan proses kamar timbalPada proses ini campuran gas SO2 dan udara dialirkan kr dalam bilik yang dilapisi timbel (Pb) dengan menggunakan katalis NO dan NO2. Pada campuran gas-gas ini dialirkan uap air, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

2SO2(g)+ O2(g)+ NO(g)+ NO2(g)+ H2O 2HNOSO4(aq) (asamnitrosil)

2HNOSO4(aq)+ H2O 2H2SO4(aq) + NO(g)+ NO2(g)

Pembuatan asam sulfat dengan proses kamar timbel adalah cara yang pertama dilakukan. Dari proses itu, asam sulfat yang dihasilkan hanya mencapai kadar 80% berat, sedangkan saat ini penggunaaan asam sulfat dalam industri adalah dengan kadar yang sangat tinggi yaitu 98% berat. Oleh karena itu, untuk mendapatkan asam sulfat dengan kadar 98% tidak dimungkinkan dengan cara proses kamar timbel, tetapi diperoleh dengan proses kontak

Pembuatan Dengan Proses Kontak Sampai tahun 1900, belum ada pabrik dengan proses kontak yang dibangun di Amerika Serikat, walaupun proses ini sudah sangat berperan di Eropa, di mana terdapat kebutuhan terhadap oleum dan asam konsentrasi tinggi untuk digunakan pada sulfonasi, terutama pada industri zat warna . Dalam periode 1900 sampai 1925, banyak pabrik asam kontak yang dibangun dengan menggunakan platina sebagai katalis . pada tahun 1930 , proses kontak ini telah dapat bersaing dengan proses kamar pada segala konsentrasi asam yang di hasilkan. Sejak pertengahan tahun 1920-an , kebanyakan fasilitas yang baru di bangun dengan menggunakan proses kontak dengan katalis vanadium. Proses kontak kemudian mengalami modifikasi secara berangsur angsur dan menggunakan absorpsi ganda ( juga disebut katalis ganda ) , sehingga hasilnya lebih tinggi dan emisi SO2yang belum terkonversi dari cerobong asap berkurang . Baru baru ini , peraturan pemerintah Amerika Serikat telah menentukan batas emisi SO2maksimum yang diperbolehkan dari pabrik asam dan mengharuskan semua pabrik menggunakan proses absorbsi ganda , atau kalau tidak dilengkapi dengan system pembasuhan gas cerobong , sehingga tingkat emisinya setingkat dengan hasil cara pertama. Kalor pembakaran belerang dimanfaatkan di dalam ketel uap kalor limbah atau ketel uap dan ekonomiser guna membangkitkan uap yang dipakai untuk melebur belerang serta untuk keperluan tenaga disekitar pabrik . Uap merupakan salah satu hasil pabrik itu. Pabrik pabrik yang modern membangkitkan uap pada tekanan 6 MPa , lebih tinggi dari tekanan 2 MPa yang diperoleh beberapa tahun yang lalu.Proses proses pembuatan Asam Sulfat dilakukan dengan cara :a.Pembakaranb.Oksidasic.Menaikan Tekanand.Absorbere.Penguapan

2.Bahan BakuKatalisFungsi katalis dalam setiap reaksi katalitik adalah meningkatkan laju reaksi. Katalis konversi sulfur dioksida ini biasanya terdiri dari tanah diatomea , yang disusupi dengan lebih dari 7 % V2O5katalis komersial mengandung garam kalium ( sulfat , pirosulfat dan sebagainya ) disamping V2O5. Pada suhu operasi pewaris aktif ialah garam lebur yang terdapat pori pori pelet silika.

BelerangBelerang merupakan salah satu bahan dasar yang paling penting dalam industri pengolahan kimia . Bahan ini terdapat di alam dalam wujud bebas dan dalam keadaan senyawa pada bijih bijih seperti pirit ( FeS2) , Sfalerit ( ZnS ) dan Kalkopirit ( CuFeS2) .Bahan ini juga terdapat di dalam minyak dan gas bumi ( sebagai H2S ). Penggunaannya yang terbesar adalah dalam pembuatan asam sulfat.

3.Komposisi , sifat fisika dan kimia bahan bakuAsam sulfat terdiri dari sulfur atau belerang dan beberapa gabungan dari unsur unsur lainnya. Sekeping sulfur melebur menjadi cairan merah darah. Apabila terbakar, ia mengeluarkan nyala berwarna biru.Pada suhu bilik, sulfur adalah satu bubuk lembut berwarna kuning terang. Walaupun sulfur adalah terkenal dengan baunya yang tidak menyenangkan - kerap disamakan dengan telur-telur busuk - bau tersebut adalah sebenarnya ciri bagihidrogen sulfida(H2S); sulfur dalam keadaan unsur adalah tidak berbau. Ia terbakar dengan nyalaan biru dan mengeluarkansulfur dioksida, yang dikenali kerana bau peliknya yang menyesakkan. Sulfur adalah tak larut dalam air tetapilarutdalamkarbon disulfidadan pada kadar kelarutan yang kurang sedikit dalam pelarut organik lain sepertibenzena.Keadaan pengoksidaansulfur yang biasa termasuk 2, +2, +4 dan +6. Sulfur membentuk sebatian stabil bersama semua unsur kecuali gas nadir.Sulfur dalam keadaan pepejal biasanya wujud sebagai siklik berbentuk mahkota yang terdiri daripada molekul-molekul S8. Sulfur mempunyai banyakalotropselain S8. Dengan membuang satu atom daripada mahkota akan menghasilkan S7, yang yang berperanan dalam warna kuning sulfur yang unik. Terdapat banyak lagi bentuk cincin lain yang disediakan, termasuk S12dan S18. Secara bandingannya, jirannyaoksigenyang lebih ringan hanya wujud dalam dua keadaan yang mempunyai kepentingan kimia: O2dan O3.Selenium, analog sulfur yang lebih berat boleh membentuk cincin tetapi lebih sering dijumpai sebagai satu rangkaian polimer.Kristalografisulfur adalah kompleks. Bergantung kepada keadaan-keadaan yang tertentu,alotropsulfur membentuk beberapastruktur hablurberbeza, antara yang paling terkenal adalahrombusdanmonoklinikS8.Suatu sifat unik ialahkelikatansulfur yang lebur, iaitu berbeza dengan kebanyakan cecair lain, ia meningkat dengan suhu oleh keranapembentukan rangkaian-rangkaianpolimer. Bagaimanapun, setelah menjangkau suhu yang tertentu, kelikatan mula menurun kerana terdapatnya tenaga yang mencukupi untuk memecahkan rantaian-rantaian.Sulfuramorfusatau "plastik" boleh dihasilkan melalui pendinginan segera sulfur yang lebur. Kajian-kajiankristalografi sinar-xmenunjukkan bahawa bentuk amorfus mungkin mempunyai satu strukturberlingkardengan lapan atom setiap pusingan. Bentuk ini adalahmetastabilpada suhu bilik dan ia akan beransur-ansur kembali semula kepada bentuk hablur. Proses ini berlaku dalam tempo antara beberapa jam hingga beberapa hari.

DESKRIPSI PROSES PEMBUATAN ASAM SULFAT

PembakaranBahan baku biasanya adalah belerang dan berbagai bijih sulfid. Oleh karena belerang cair biasanya lebih murni dan biaya transpornya lebih murah , belerang biasanya didatangkan dan disimpan dalam keadaan cair . zat cair itu dipompakan dalam tangki penimbunan malalui pipa pipa berpemanas dan disemprotkan ke dalam tanur dengan menggunakan pembakar yang hampir serupa dengan yang biasanya dipakai untuk menyuling minyak bakar.Pengolahan Gas BakarGas sulfur dioksida hasil pembakaran mungkin mengandung karbon dioksida, nitrogen dan berbagai ketakmurnian seperti klor , arsen , fluor , sedikit debu. Arsen dan fluor hanya ada apabila bahan yang dibakar bukan belerang unsur. Guna mencegah terjadinya korosi oleh gas dari pembakaran , biasanya udara untuk pembakaran belerang dan oksidasi SO2itu dikeringkan dulu sampai kandungan airnya kurang 3 mg/m3.Penukaran Kalor dan PendinginSebelum gas itu ditumpahkan kedalam konventer tahap pertama , biasanya suhunya diatur agar mencapai suhu minimum yang diperlukan supaya katalis dapat meningkatkan kecepatan reaksi dengan cepat , biasanya pada suhu 425C sampai 440C. Gas itu harus didinginkan lagi diantara tahap tahap katalis agar menghasilkan konversi yang tinggi.KonventerKonversi Kimia sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida dirancang untuk menghasilkan konversi maksimum dengan memperhatikan bahwa : Keseimbangannya merupakan fungsi kebalikan suhu dan fungsi langsung rasio oksigen terhadap sulfur dioksida. Komposisi gas dan banyaknya katalis mempengaruhi laju konversi dan kinetika reaksi Penyingkiran sulfur trioksida yang terbentuk sehingga lebih banyak sulfur dioksida dapat dikonversiAbsorber Sulfur TrioksidaSudah sejak lama diketahui bahwa asam sulfat dengan konsentrasi 98,5 persen 99 persen merupakan bahan yang paling efisien untuk digunakan sebagai penyerap sulfur trioksida, mungkin karena asam dengan konsentrasi tersebut mempunyai tekanan uap yang jauh lebih rendah dari kosentrasi konsentrasi lainnya. Asam dengan konsentrasi tersebut digunakan pada absorber antara dan absorber akhir. Untuk menyerap SO3 secara hampir sempurna, sebelum gas yang telah terkonversi sebagian itu masuk kembali ke dalam konvertor dan gas limbah dibuang ke udara. Dalam hal ini, air tidak dapat digunakan karena kontak langsung antara sulfur trioksida dan air akan menghasilkan kabut asam yang hampir tidak mungkin diabsorbsi. Oleh karena asam penyerap itu terus menjadi lebih pekat, maka harus disediakan fasilitas untuk menyerap bagian asam yang keluar dari absorber yang akan diresirkulasikan. Asam resirkulasi ini diencerkan dengan menambahkan asam sulfat encer atau air dalam jumlah yang diperlukan, sehingga mendinginkan asam penyerap, dan kelebihan asam yang ada dikeluarkan dari system untuk kemudian dijual.

BlowerBlower digunakan untuk menghembuskan udara atau gas yang mengandung belerang melalui peralatan pengolahan. Blower ini ditempatkan di dalam aliran sehingga dapat menangani udara atau gas yang mengandung sulfur dioksida.Pompa AsamPompa biasanya dibenamkan di dalam tangki pompa yang terbuat dari baja berlapis bata yang terdapat di dalam daerah proses. Pompa ini dapat digerakkan dengan motor listrik atau turbin uap.Pompa BelerangDigunakan untuk memompakan belerang dari sumur penimbunan ke dalam atomizer dan pembakar belerang. Pompa ini mempunyai pipa pipa penyaluran luar bermantel uap, sehingga belerang tidak menjadi dingin dan membeku, karena titik lebur belerang adalah 115 C.Pendingin AsamAsam yang disirkyulasikan pada menara absorbsi harus didinginkan untuk mengeluarkan kalor absorbsi dan kalor sensible gas masuk. Asam yang disirkulasikan pada menara pengering harus pula didinginkan untuk mengeluarkan kalor pengenceran dan kalor kondensasi kelembapan yang terdapat di dalam gas atau udara masuk.Pemurnian GasPabrik yang harus menangani gas sulfur dioksida yang tidak murni, misalnya gas yang keluar dari pabrik peleburan, pemanggangan bijih besi dan proses proses lain, biasanya mempunyai ketel kalor limbah. Presipitator elektrostatik untuk pengumpulan debu, menara pembasuh dan pencuci, dan akhirnya presipitator elektrostatik untuk pemisahan kabut asam seerta sisa debu dan uap. Sesudah itu, gas siap untuk masuk ke dalam menara pengering.

Bahan KonstruksiDalam system pemurnian gas, baja digunakan untuk menangani gas sulfur dioksida yang mempunyai suhu di atas titik embun asam. Untuk suhu di bawah titik embun dan untuk zat cair, digunakan timbale, baja berlapis timbale, dengan lapisan bata atau tidak, baja paduan dan bahan plastic untuk kondisi operasi tertentu. Pendinginan asam lemah dalam system pemurnian gas tidak boleh dibuat dari besi cor atau baja karena bahan ini akan terkorosi dengan cepat.Pemulihan Asam Sulfat Bekas PakaiSebagian besar asam sulfat yang dipakai dipulihkan untuk didaur ulangkan, asam bekas pakai biasanya disebut dengan asam limbah. Tetapi istilah ini salah kaprah. Kebanyakan pemakai tidak mengkonsumsi asam itu, tetapi mengencerkan atau mengkontaminasinya. Sebagian asam ini dapat dipulihkan dan digunakan kembali dengan biaya lebih murah dari asam perawan. Sebagian asam ini terpaksa dipulihkan karena ketentuan lingkungan atau untuk menghidari pengeluaran biaya untuk netralisasi.

Pencemaran Oleh BelerangMasalah pengurangan pencemaran oleh belerang dan senyawanya sudah banyak diteliti dengan harapan bahwa pada suatu waktu nanti semua belerang itu dapat dipulihkan dan digunakan kembali. Desulfurisasi bahan bakar biasanya menghasilkan belerang dalam bentuk dalam hydrogen sulfide. Sulfur dioksida dari peleburan non loganm non fero atau pembakaran bahan bakar paling ekonomis bila dipulihkan sebagai asam sulfat dan kadang kadang juga sebagai sulfur dioksida cair, belerang, atau garam garam sulfat. Asam sulfat sudah lama dibuat dari gas berkadar tinggi dari pabrik peleburan mempunyai penyaluran ke pasaran.